基于穷举法的扭转弹簧设计方法

周颖

【摘 要】本文首先介绍了扭转弹簧的定义和分类，然后阐述了典型的扭转弹簧设计工程计算方法，列出计算过程并对其优缺点进行了分析，接着提出一种基于穷举法的扭转弹簧设计方法并对该方法进行详细阐述。然后针对典型的工程输入条件，分别采用工程计算方法和基于穷举法的扭转弹簧设计方法进行了扭转弹簧设计，详细列出两者的设计过程。最后通过对两种设计方法计算出的扭转弹簧相关参数进行对比分析，证明了基于穷举法的扭转弹簧设计方法的优越性，为扭转弹簧的设计提供参考。

【关键词】扭转弹簧；穷举法；设计方法；工程算法

0 引言

扭转弹簧是各圈紧密或分开围绕，能适任扭转负荷（与弹簧轴线成直角）的一种弹簧。工程上最常见的弹簧为外臂单扭弹簧，相应的工程算法也是基于外臂单扭弹簧进行的。由于工程算法在计算过程中需要查阅大量的材料参数，同时还需要对一些参数进行近似、圆整，导致在工程计算时存在工作量大、设计弹簧非最优弹簧等问题。本文提出了一种基于穷举法的扭转弹簧设计方法，并通过程序将其实现自动化，解决了工程算法中存在的问题。

1 工程设计方法与基于穷举法的方法介绍

某一典型的扭簧初始输入参数如表1所示，表中规定了扭簧的最大、最小工作扭矩、工作扭转角、类别及自由角度。

自由角度是扭簧两个伸臂之间的夹角，根据表1中的外伸臂自由角度120°，对应扭簧圈数的小数位为0.167。……